蒸壓加氣混凝土砌塊保溫砌漿新技術(shù)

蒸壓加氣混凝土砌塊保溫砌漿新技術(shù)

0復(fù)合墻體抗壓強(qiáng)度濕壓混凝土砌塊是一個(gè)集加熱和承擔(dān)能力于一體的多功能墻體材料。根據(jù)我國(guó)目前的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，濕壓混凝土砌塊可用于生產(chǎn)單一材料，節(jié)能50%，其余墻體材料可用于復(fù)合處理。復(fù)合墻的施工復(fù)雜，周期長(zhǎng)，成本高。由于普通砂漿一般為水泥砂漿或混合砂漿,其表觀密度為1600~1800kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)為0.8~1.0W/(m·K),而蒸壓加氣混凝土砌塊的表觀密度一般為500~800kg/m3,抗壓強(qiáng)度為3.5~10.0MPa,導(dǎo)熱系數(shù)為0.1~0.2W/(m·K),兩者導(dǎo)熱系數(shù)相差過(guò)大,在北方寒冷地區(qū)易使砌體出現(xiàn)“冷橋”現(xiàn)象,砌筑灰縫引起的能量損失約達(dá)25%,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致整個(gè)墻面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題,本文研究了一種與蒸壓加氣混凝土砌塊相配套的新型保溫砌筑砂漿。1主要原材料和試驗(yàn)方法1.1珍珠巖超細(xì)陶砂42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,亞泰集團(tuán)生產(chǎn);粉煤灰,化學(xué)成分為:SiO262.52%、Al2O3+TiO222.89%、Fe2O34.00%、CaO0.67%、MgO1.15%取自長(zhǎng)春熱電二廠;珍珠巖超細(xì)陶砂,粒徑0.1~0.5mm,堆積密度510kg/m3,筒壓強(qiáng)度3.4MPa,漂浮率78%,使用溫度760℃、2h無(wú)破壞,其表面形態(tài)見(jiàn)圖1,長(zhǎng)春建工集團(tuán)生產(chǎn);熟石灰,吉林產(chǎn);羥乙基纖維素醚,白色粉末,河北興泰纖維素有限公司生產(chǎn);可再分散性聚合物乳膠粉,瓦克公司生產(chǎn);引氣劑,SJ型,河北筑盛建材開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn);高效減水劑FDN,吉林省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院建材廠生產(chǎn)。從圖1可以看出,珍珠巖超細(xì)陶砂有較好的顆粒級(jí)配,在一定程度上可提高砂漿的密實(shí)度。顆粒表面無(wú)孔隙并附有大量活性玻璃體,可增加陶砂的表面活性,使珍珠巖超細(xì)陶砂與水泥漿體界面粘結(jié)得到改善。同時(shí),珍珠巖超細(xì)陶砂有較好的保溫隔熱性能,故選其作為保溫砂漿的骨料。1.2砂漿性能評(píng)定試塊制備及基本性能測(cè)試參照J(rèn)GJ70—90《建筑砂漿及基本性能試驗(yàn)方法》。砌筑砂漿性能評(píng)定按照J(rèn)C890—2001《蒸壓加氣混凝土砌筑與抹面砂漿》進(jìn)行。由于珍珠巖超細(xì)陶砂有較大的吸水率,在試塊制備前需對(duì)其進(jìn)行表面憎水處理,采用BS16內(nèi)滲型有機(jī)硅憎水劑,憎水劑與水的質(zhì)量比為1∶6,然后進(jìn)行表面噴涂,自然晾干。2結(jié)果與討論2.1可再分散乳液粉對(duì)保溫砌筑砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響摻入可再分散乳膠粉主要目的是為了改善砂漿和易性,提高砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度。從圖2可以看出,隨著可再分散乳膠粉摻量的增加,砂漿的稠度逐漸降低,當(dāng)摻量達(dá)到2%以后,下降趨勢(shì)減緩。從圖3、圖4可以看出,砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度均隨著可再分散乳膠粉摻量的增大而先升高然后降低,當(dāng)摻量達(dá)到2%時(shí)其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度達(dá)到最大值。從圖5可以看出,隨著可再分散乳膠粉摻量的增加,保溫砌筑砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。加入一定量的可再分散乳膠粉后,砂漿會(huì)形成聚合物富集區(qū),由于水泥的水化,水分蒸發(fā)及基材的吸收,會(huì)形成聚合物膜,增加了細(xì)集料與水泥漿體之間的密實(shí)度,使稠度降低(見(jiàn)圖2)。圖3和圖4中,強(qiáng)度先升高后降低,是由于可再分散乳膠粉結(jié)構(gòu)本身具有永久內(nèi)增塑作用的乙烯基官能團(tuán),改善了砂漿的柔性。再者,乳膠粉的可再分散性使硬化漿體內(nèi)裂縫傳遞更加復(fù)雜,增加了保溫砌筑砂漿的柔韌性;其強(qiáng)度下降是由于可再分散乳膠粉摻量超過(guò)一定范圍后,由于聚合物彈性模量比硬化水泥漿體低,并且聚合物鏈柔性大,當(dāng)復(fù)合體受壓時(shí)起不到剛性支撐作用。圖5中,拉伸粘結(jié)強(qiáng)度隨著可再分散乳膠粉摻量的增加而增大,是因?yàn)榫酆衔镌谒嗨a(chǎn)物中聚合,增加了水化產(chǎn)物相互之間的接觸點(diǎn),從而加強(qiáng)了水泥石內(nèi)部粒子之間的粘結(jié)。同時(shí),可再分散乳膠粉在砂漿中作為第二粘結(jié)劑與水泥相互結(jié)合共同發(fā)揮作用,提高了保溫砌筑砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度。2.2羥乙基纖維素醚的制備機(jī)理?yè)饺肓u乙基纖維素醚的主要目的是提高保溫砌筑砂漿的保水性能。從圖6、圖7可以看出,隨著羥乙基纖維素醚摻量的增加,砂漿的稠度、分層度逐漸降低,起到很好的保水作用。從圖8、圖9可以看出,隨著羥乙基纖維素醚摻量的增加,砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度逐漸下降,當(dāng)摻量超過(guò)0.1%后,強(qiáng)度下降趨勢(shì)減緩。這是因?yàn)榱u乙基纖維素醚摻入時(shí),會(huì)在拌合物內(nèi)形成大量微小氣泡,同時(shí)增加了砂漿中的柔性聚合物。當(dāng)試塊受壓時(shí),大量的微小氣泡會(huì)降低砂漿的抗折強(qiáng)度,而柔性聚合物會(huì)提高砂漿的抗折強(qiáng)度,在二者共同的作用下,會(huì)使保溫砌筑砂漿的抗折強(qiáng)度下降幅度減小;當(dāng)試塊受壓時(shí),由于氣泡和柔性聚合物起不到剛性支撐作用,因此抗壓強(qiáng)度下降。羥乙基纖維素醚的結(jié)構(gòu)式中帶有親水基、羥基(—OH)和醚鍵(—O—)(見(jiàn)圖10)。在水中溶解時(shí),結(jié)構(gòu)上的羥基和醚鍵上的氧原子會(huì)與水分子締合成氫鍵,使游離水失去“自由”,降低溶液流動(dòng)性,使其變稠。羥乙基纖維素醚是非離子纖維素醚,不論溶液呈酸性、中性、堿性,其性能都很穩(wěn)定,因此,當(dāng)將羥乙基纖維素醚加入砂漿中,其結(jié)構(gòu)上羥基和醚鍵上的氧原子與水分子締合成氫鍵,形成空間網(wǎng)狀,使游離水變成結(jié)合水,起到很好的保水作用(見(jiàn)圖7),既可防止砂漿泌水離析,又能在養(yǎng)護(hù)初期防止水分過(guò)快蒸發(fā)或被基材過(guò)快吸收,使水泥能較好的水化,從而可使砂漿與基材的粘結(jié)強(qiáng)度得到提高。2.3溫砌筑砂漿強(qiáng)度加入引氣劑的主要目的是降低密度和導(dǎo)熱系數(shù),提高保溫性能。從圖11、圖12可以看出,隨著引氣劑摻量的增加,保溫砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度下降。原因是引氣劑可以在拌合物中引入大量微小且分布均勻的氣泡,這些氣泡會(huì)降低砂漿的密實(shí)性,因此砂漿的強(qiáng)度降低。同時(shí),這些氣泡在砂漿中如滾珠般作用,可以使新拌砂漿的和易性得到改善,并且這些氣泡在硬化的水泥漿體中保留下來(lái),形成獨(dú)立的氣孔,起著阻斷毛細(xì)孔的作用,降低砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)(見(jiàn)圖13)。2.4骨料表面的聚合物從圖14(a)可看出,可再分散乳膠粉在水泥石結(jié)構(gòu)中形成連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),且在水泥石結(jié)構(gòu)中分布均勻,并在骨料表面形成聚合物薄層,包裹在骨料表面。同時(shí),水泥石與骨料結(jié)合面的聚合物提高了水泥石與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度,減小了界面處的孔隙尺寸,改善了界面結(jié)構(gòu),提高了界面粘結(jié)強(qiáng)度。從圖14(b)可知,可再分散乳膠粉與羥乙基纖維素醚同時(shí)作為水泥基相中的分散相,與水泥相共同作用,提高了水泥漿體的致密性。3%不符合《標(biāo)準(zhǔn)》第5款的情況通過(guò)以上研究可得出,保溫砌筑砂漿中可再分散乳膠粉、羥乙基纖維素醚和引氣劑的適宜摻量分別為2%、0.1%和0.02%。此配合比下,蒸壓加氣混凝土專(zhuān)用保溫砌筑砂漿的性能指標(biāo)為:加水后稠度88mm,分層度不大于20mm,密度不大于1050kg/m3,抗壓強(qiáng)度11.12MPa,抗折強(qiáng)度2.67MPa,粘結(jié)強(qiáng)度0.51MPa,導(dǎo)熱系數(shù)0.133W/(m·K),抗凍性(-25~20℃,25次)合格。4性能評(píng)價(jià)及結(jié)果(1)加入可再分散乳膠粉可改善保溫砌筑砂漿的和易性,并且明顯提高保溫砌筑砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度,當(dāng)摻量為2%時(shí)性能最佳。(2)加入羥乙基纖維